Die Intensivmedizin
Autoren
P. Meybohm und K. Zacharowski

Hämorrhagischer Schock

Ein wesentlicher Schlüssel zum Überleben im hämorrhagischen Schock ist die Fähigkeit des Organismus, eine Hypovolämie durch eine Verengung der Gefäßstrombahn auszugleichen und gleichzeitig den Blutstrom zu den vitalen Organsystemen sicherzustellen. Um die Kompensationsphase des hämorrhagischen Schocks zu verlängern, stehen im Wesentlichen 2 therapeutische Optionen zur Verfügung. Im Rahmen der Primärversorgung kann der intravaskuläre Flüssigkeitsgehalt mit kristalloiden, kolloidalen oder hypertonen-hyperonkotischen Infusionslösungen stabilisiert werden. Zum Anderen können durch geeignete Pharmaka die reaktive Vasokonstriktion verstärkt, die konsekutive Blutumverteilung optimiert und einer Vasoplegie entgegengewirkt werden. Hierzu können verschiedene Vasopressoren wie Noradrenalin oder Vasopressin eingesetzt werden. Darüber hinaus werden moderne Strategieansätze zum Management des Blutungsnotfalls und der Massivtransfusion, speziell in der Intensivmedizin, erörtert.

Einleitung und Lernziele

Die klinische Relevanz des hämorrhagischen Schocks beruht im Wesentlichen auf dem hohen Anteil an Todesfällen speziell in der jüngeren Bevölkerungsgruppe in Folge von Traumata, sodass sich zusätzlich sozioökonomische Aspekte ergeben. Die Fähigkeit des Organismus, eine Hypovolämie durch eine Verengung der Gefäßstrombahn auszugleichen und gleichzeitig den Blutstrom zu den vitalen Organsystemen sicherzustellen, ist der wesentliche Schlüssel zum Überleben im Schock.
Um die Kompensationsphase des hämorrhagischen Schocks zu verlängern, stehen im Wesentlichen zwei therapeutische Optionen zur Verfügung. Zum Einen kann im Rahmen der Primärversorgung der intravaskuläre Flüssigkeitsgehalt mittels kristalloider, kolloidaler oder hypertoner-hyperonkotischer Infusionslösungen stabilisiert werden, zum Anderen kann durch geeignete Pharmaka die reaktive Vasokonstriktion verstärkt, die konsekutive Blutumverteilung optimiert und einer Vasoplegie entgegengewirkt werden. Hierzu können verschiedene Vasopressoren wie Noradrenalin oder Vasopressin eingesetzt werden.
In diesem Kapitel werden die pathophysiologischen kompensatorischen Regulationsmechanismen, die Folgen eines prolongierten Schockgeschehens sowie verschiedene Therapiekonzepte dargestellt. Darüber hinaus werden moderne Strategieansätze zum Management des Blutungsnotfalls und der Massivtransfusion erörtert.
Am Ende des Beitrages sollte der Leser in der Lage sein, die dem hämorrhagischen Schock relevanten zugrunde liegenden Pathomechanismen wiedergeben und die wichtigsten Therapieschritte einleiten zu können.

Schock – allgemeine Überlegungen

Der Begriff Schock bezeichnet eine akut bis subakut einsetzende länger anhaltende Störung des Kreislaufs. Hierbei liegt ein vital bedrohlicher Zustand vor, bei dem ein Abfall des Herzzeitvolumens zu einem Missverhältnis zwischen Sauerstoffangebot und Sauerstoffverbrauch mit Störung des oxidativen Zellstoffwechsels bis hin zum Zelltod führt.
Die primäre Ursache für das Eintreten eines Schocks kann ganz verschieden sein. Im Wesentlichen liegt die Ursache aber in einer absoluten oder relativen Verminderung des zirkulierenden Blutvolumens oder in einem Pumpversagen des Herzens. Je nach primär zugrunde liegender Pathophysiologie kommt es letztendlich aber zu einer kritischen Abnahme der Organdurchblutung bzw. des zellulären Sauerstoffangebots mit nachfolgender Zellhypoxie und Anhäufung saurer Metabolite. Unbehandelt führt der Schock zum kompletten Zusammenbruch des Zellstoffwechsels und der Mikrozirkulation und schließlich zum irreversiblen Organversagen.
Die einzelnen Schockformen verlaufen initial sehr unterschiedlich, führen aber im weiteren Verlauf durch die Zellhypoxie bzw. Gebeweischämie und Anhäufung toxischer Metabolite zu vergleichbaren Reaktionen und Störungen der Organfunktion.
Allen Schockformen gemeinsam ist der initiale Versuch, durch eine pathophysiologische Gegenreaktion des Körpers den Blutdruck irgendwie zu stabilisieren. Bei unzureichender Therapie tritt letztendlich dann aber doch das Versagen der physiologischen Zellfunktion lebenswichtiger Organe ein.
Insgesamt werden die in der Übersicht gelisteten Schockformen allgemein unterschieden.
Schockformen
  • Hypovolämischer Schock durch Volumenverluste (Diarrhöen, Erbrechen, polyurisches Nierenversagen, Verbrennungen) oder Blutverluste (= hämorrhagischer Schock).
  • Kardiogener Schock durch ein primäres oder sekundäres Pumpversagen des Herzens (akuter Myokardinfarkt, dekompensierte Herzinsuffizienz, maligne Herzrhythmusstörungen, Kardiomyopathie, akute Herzklappeninsuffizienz, Lungenarterienembolie, Perikardtamponade).
  • Septischer Schock durch eine Infektion (Bakterien, Viren, Pilze) und Freisetzung von Entzündungsmediatoren oder Endotoxinen.
  • Anaphylaktischer Schock durch eine IgE-abhängige anaphylaktische oder IgE-unabhängige anaphylaktoide Überempfindlichkeitsreaktion mit Histaminausschüttung.
  • Neurogener Schock durch eine generalisierte Vasodilatation mit relativer Hypovolämie bei neurologischen Erkrankungen.

Pathophysiologie des hämorrhagischen Schocks

Die meisten klinischen Symptome beim Schock (Hypotonie, Tachykardie, zentralisierte Extremitäten, Tachypnoe und Bewusstseinsstörung) sind Ausdruck gegenregulatorischer pathophysiologischer Mechanismen des Organismus gegen den drohenden irreversiblen Schockzustand (Larsen 2011; Silbernagel und Lang 2005).

Sympathoadrenerge Reaktion

Der Organismus reagiert auf den akuten Blutverlust mit zahlreichen hormonellen und neurohumoralen Kompensationsmechanismen.
Der Blutdruckabfall hemmt die afferenten Signale der arteriellen Barorezeptoren, was zur Aktivierung pressorischer Areale im ZNS führt und v. a. eine sympathoadrenerge Reflexreaktion auslöst, die primär zur Blutdruckkompensation führt. Hier werden innerhalb weniger Sekunden Adrenalin aus dem Nebennierenmark und Noradrenalin aus den peripheren Nervenendigungen freigesetzt. Die Folge ist eine arterielle Vasokonstriktion mit Umleitung des verminderten Blutvolumens/Herzzeitvolumens von der Haut (→ Blässe), von den Bauchorganen (→ gastrointestinale Transportstörung mit Reflux), von der Niere (→ Oligurie) hin zu den lebenswichtigen Organen wie Gehirn und Herz. Zusätzlich steigen die Herzfrequenz und die Kontraktilität des Myokards, um das Herzzeitvolumen kompensatorisch aufrechtzuhalten.
Neben der sympathikusbedingten arteriellen Vasokonstriktion kontrahieren sich außerdem kompensatorisch die venösen Gefäße. Der venöse Rückstrom nimmt dadurch vorübergehend zu. Zudem fällt der effektive kapilläre Filtrationsdruck ab, sodass interstitielle Flüssigkeit in das Gefäßsystem leichter rückströmt. Damit steigt das intravasale Volumen kurzzeitig weiter an und führt zur Volumenkompensation. Ein ausgeprägter Volumenmangel führt zusätzlich zu einer Stimulation der Volumenrezeptoren im Vorhof und in den Lungengefäßen, was wiederum eine ADH-Sekretion auslöst (Henry-Gauer-Reflex). ADH (= antidiuretisches Hormon; Arginin-Vasopressin) wirkt über den V1-Rezeptor direkt vasokonstriktorisch sowie wasserretinierend. Über den renalen Blutdruckabfall wird zusätzlich Renin ausgeschüttet, das die Bildung von Angiotensin II stimuliert und letztendlich über den Signalweg der Renin-Angiotensin II-Aldosteron-Aktivierung zum Durstgefühl, zur weiteren Vasokonstriktion sowie zur renalen Wasserrückresorption führt.
Da die oben beschriebenen Mechanismen zur Steigerung des intravasalen Blutvolumens von bis zu 30 % beitragen können, wird in diesem Zusammenhang auch von der „Zentralisation“ bzw. „Autotransfusion “ gesprochen.

Störungen der Makro- und Mikrozirkulation

Die initiale Zentralisation des Kreislaufs stellt eine angeborene sinnvolle Kompensationsreaktion des Organismus dar, um die Perfusion der lebenswichtigen Organe aufrechtzuerhalten. Bleibt die Zentralisation jedoch längere Zeit bestehen, so bilden sich selbst verstärkende Mechanismen, die zu einem Teufelskreis (Circulus vitiosus; Abb. 1) führen und letztendlich in einem therapierefraktären Schock enden.
Im Mittelpunkt steht die Störung der Mikrozirkulation mit Abnahme des Blutflusses und einer inhomogenen Verteilung der Perfusion. Für die Mikrozirkulation bilden Arteriolen, Kapillaren und Venolen eine funktionelle Einheit. Während die Arteriolen v. a. den peripheren Blutfluss regulieren, findet im Bereich der Kapillaren und Venolen der Stoffaustausch zwischen Blut und Gewebe statt.
Im frühen Schockgeschehen kontrahieren sich die Widerstandsgefäße beiderseits des Kapillarbetts. Hierdurch wird der Einstrom extrazellulärer Flüssigkeit in das Gefäßsystem begünstigt. Im weiteren Schockverlauf ändert sich jedoch die Reaktivität der Gefäße: Die Arteriolen erweitern sich (verstärkt durch saure Metabolite) trotz anhaltender Ausschüttung endogener Katecholamine, während die postkapilläre Vasokonstriktion erhalten bleibt. Die Folge ist ein Anstieg des hydrostatischen Drucks mit Transsudation von Flüssigkeit aus dem Plasma in das Gewebe.
Zusätzlich steigern zirkulierende vasoaktive Substanzen wie Histamin und andere Mediatoren die Kapillarpermeabilität, sodass weitere Flüssigkeitsverluste aus dem Gefäßsystem hinzukommen. Die Flüssigkeitsverluste führen zur Hämokonzentration. Schließlich tritt eine generalisierte Verlangsamung des Blutstroms bis hin zur Stase mit Aggregation von Erythrozyten und Thrombozyten im Bereich der Mikrozirkulation auf (Sludge-Phänomen; „sludge“ = engl. Schlamm).
Die Mikrozirkulationsstörungen breiten sich zunehmend aus und schränken die Durchblutung verschiedener Organe ein, sodass Gewebeischämie und Zellhypoxie eintreten. Die Folgen sind schließlich die irreversible Schädigung der Zellfunktionen sowie ein konsekutives Organ- und Kreislaufversagen.

Säure-Basen-Haushalt

Relativ schnell entwickelt sich bei einem hämorrhagischen Schock aufgrund des Ungleichgewichts zwischen zellulärem Sauerstoffangebot und Sauerstoffverbrauch eine metabolische Azidose. Sie beruht auf dem anaeroben Stoffwechsel der Gewebe mit Anhäufung von Laktat (→ Laktatazidose).

Blutgerinnung

Ein hämorrhagischer Schock mit einem Blutvolumenverlust von 2–3 l kann bereits zu einer disseminierten intravasalen Gerinnungsaktivierung mit konsekutiver Verbrauchskoagulopathie führen. Kennzeichnend hierfür sind ein akuter Abfall der Fibrinogenkonzentration, der Blutgerinnungsfaktoren sowie Thrombozyten. Die Koagulopathie wird in der Regel durch die parallel vorliegende metabolische Azidose, leichte Hypothermie, Anämie und Hyperfibrinolyse relevant verstärkt (Lier et al. 2008). Vor diesem Hintergrund müssen bei der Gerinnungstherapie vor der Substitution von Gerinnungsfaktoren die Rahmenbedingungen nahezu immer im physiologischen Bereich liegen (Fries et al. 2009; Lier et al. 2011).

Systemic Inflammatory Response Syndrome (SIRS)

Die im Rahmen des hämorrhagischen Schocks ausgeprägte Hypotonie, Hypovolämie, Mikrozirkulationsstörung sowie Organischämie führen zu einer unspezifischen systemischen nicht-bakteriellen Inflammationsreaktion, einem sog. „systemic inflammatory response syndrome“. Neben den typischen Ischämieschäden tritt dann zusätzlich bei Wiederherstellung des Blutflusses mit oxygeniertem Blut und Freisetzung freier toxischer Sauerstoffradikale eine strukturelle Schädigung der Blutgefäße und der Gewebe auf (= Reperfusionsschaden).
Die Freisetzung von Stickstoffmonoxid führt zu einer ausgeprägten Vasodilatation. Gleichzeitig induzieren die freien Sauerstoffradikale die Expression endothelialer Adhäsionsrezeptoren, sodass eine Adhäsion und Transmigration aktivierter Granulozyten in das Gewebe folgt. Hierdurch werden die Membran- und Gewebeschäden weiter verstärkt. Die Konsequenzen sind eine gesteigerte Endothelbarrierestörung mit interstitiellem Ödem (= „capillary leak“) und eine gesteigerte Inflammationsreaktion mit dem Anstieg pro- und antiinflammatorischer Mediatoren.
In den vergangenen Jahren wurden weitere am hämorrhagischen Schock beteiligte Mechanismen identifiziert. Eine interessante Rolle scheinen sog. „toll-like“ Rezeptoren zu spielen, die die angeborene Immunantwort mit regulieren. Der „toll-like“ Rezeptor vom Typ 4 ist primär an der Erkennung von bakteriellem Lipopolysaccharid (LPS) beteiligt. Er scheint aber ebenso beim hämorrhagischen Schock durch sog. „damage-associated molecular pattern molecules“ (DAMP) aktivierbar und damit entscheidend als Schlüsselsignalweg an der endothelialen Dysfunktion und gesteigerten Inflammationsreaktion involviert zu sein (Benhamou et al. 2009; McGhan und Jaroszewski 2012).

Lunge

Aufgrund der sympathoadrenergen Reaktion ist zu Beginn des Schocks eine Steigerung der Atmung zu beobachten: Das Atemminutenvolumen nimmt zu, der paCO2 fällt (reflektorische Hyperventilation), während sich der paO2 zunächst meist nicht ändert. Fällt jedoch das Herzzeitvolumen ab, so wird die Durchblutung der Lunge vermindert und das Verhältnis von pulmonaler Ventilation zu Perfusion und damit auch der pulmonale Gasaustausch erheblich gestört.
Klinisch manifestiert sich die Störung des pulmonalen Gasaustausches als Hypoxie. Bei anhaltendem Schockgeschehen treten bereits in der Frühphase des Schocks funktionelle und morphologische Lungenveränderungen auf, die im weiteren Verlauf zu einem akuten Lungenversagen (= „acute respiratory distress syndrome“; ARDS → Schocklunge) führen können.

Gehirn

Im hämorrhagischen Schock tritt in Phasen mit verminderter systemischer Perfusion unterhalb der zerebralen Autoregulationsschwelle eine kritische Reduktion des zerebralen Blutflusses auf. In Abhängigkeit der individuellen zerebrovaskulären Vorerkrankungen und damit einhergehend der individuellen Kompensationsmechanismen tritt dann eine kritische Absenkung der zerebralen Perfusion ein.
Die Folgen sind eine zerebrale Ischämie bzw. Hypoxie mit einem anaeroben Stoffwechsel, Anstieg von zerebralem Laktat sowie neuronaler Zellschädigung. Klinische Symptome sind aufgrund der Sympathikusaktivierung paradoxerweise initial gesteigertes Wachsein und Agitiertheit. Bei protrahiertem Schockgeschehen zeigen sich aber schwere Bewusstseinsstörungen, die im Worst-case-Szenario bis hin zu irreversiblen hypoxie-/ischämiebedingten Hirnschädigungen reichen können.

Niere

Im schweren hämorrhagischen Schock kontrahieren sich die durch sympathische Nervenfasern versorgten Nierengefäße, sodass die Nierendurchblutung und die glomeruläre Filtrationsrate abnehmen. Die Folge ist eine Oligurie oder Anurie, die als physiologischer Kompensationsmechanismus zunächst dazu dient, Flüssigkeit im Körper zurückzuhalten. Unter normalen Bedingungen tolerieren gesunde Nieren eine Ischämie-/Hypoxiezeit von bis zu 2 h. Nach Ablauf der Ischämietoleranz treten zu den funktionellen Störungen abhängig von der Ischämiezeit aber zunehmend morphologische Veränderungen hinzu. In letzter Konsequenz droht die Gefahr eines akuten prärenalen Nierenversagens (→ Schockniere).

Gastrointestinaltrakt/Leber

Bereits kurze Ischämiephasen können die Integrität der hypoxie-/ischämieempfindlichen Darmmukosa beeinträchtigen. Wird eine kritische Zeitspanne von wenigen Stunden überschritten, treten irreversible Schädigungen auf, besonders im Bereich der Zotten. Dadurch können Bakterien und Endotoxine vom Darmlumen nahezu ungehindert in den Kreislauf gelangen. Weitere Folgen sind Ulzera im Magen-Darm-Trakt mit Blutungen sowie gastrointestinale Transportstörungen mit gastralem Reflux.
Funktionelle und morphologische Schäden der Leber sind in der Regel erst bei länger anhaltender Ischämie zu erwarten. Die klinischen Zeichen umfassen einen Anstieg von Transaminasen, Bilirubin, Ammoniak sowie eine Synthesestörung von Gerinnungsfaktoren (→ Schockleber).

Klinik und Diagnostik

Allgemeine Schockzeichen

Typische klinische Symptome bei Patienten mit einem fortgeschrittenen Blutvolumenverlust sind in der Übersicht dargestellt (Larsen 2011).
Typische klinische Symptome bei Patienten mit einem fortgeschrittenen Blutvolumenverlust
  • Systolischer Blutdruckabfall <90 mm Hg
  • Tachykardie >120/min
  • Fadenförmiger Puls
  • Kalte und blasse Haut
  • Schwitzen
  • Periphere Zyanose
  • Tachypnoe >20/min
  • Bewusstseinsstörung
Wichtig ist, dass die Verdachtsdiagnose eines hämorrhagischen Schocks häufig erst dann in den Fokus rückt, wenn die hypotensive Phase eingetreten ist. Zu diesem Zeitpunkt sind jedoch bereits zahlreiche pathophysiologische Gegenregulationsmechanismen aktiv.

Ursachen für Blutverlust

Im Rahmen eines Traumas können akute äußere und innere Blutungen entstehen. Äußere Blutungen als Ursache des hämorrhagischen Schocks sind gewöhnlich leicht zu erkennen, während bei stumpfen Traumata oder nicht traumatisch bedingten inneren Blutungen die Diagnose zunächst erschwert sein kann. Blutverluste bei geschlossenen Extremitätenverletzungen werden oft durch eine lokale Tamponade begrenzt.
Die zu erwartende Blutverlustmenge ist von der Lokalisation der Fraktur bzw. des Traumas abhängig. In Abb. 2 sind verschiedene Anhaltswerte für den zu erwartenden Blutverlust bei Trauma zusammengestellt. Die wichtigsten nichttraumatischen Blutungsursachen sind in der Übersicht genannt.
Bei stumpfen Traumata sollte immer an die Möglichkeit okkulter innerer Blutungen in die Körperhöhlen gedacht werden, insbesondere, wenn weitere klinische Zeichen den Verdacht erhärten, z. B. eine angespannte Bauchdecke, freie intraabdominelle Flüssigkeit, ein einseitig abgeschwächtes Atemgeräusch etc.
Die wichtigsten nichttraumatischen Blutungsursachen
  • Gastrointestinale Blutungen:
    • Ulcus duodeni oder ventriculi.
    • Magen- oder Dickdarmtumoren.
    • Ösophagusvarizenblutung.
    • Angiodysplasien.
  • Gefäßchirurgie:
    • Ruptur eines Aortenaneurysmas.
    • Aneurysma spurium.
  • Gynäkologie und Geburtshilfe:
  • Sonstige Blutungsursachen:
    • Gefäßarrosionen bei Tumoren oder chronischen Entzündungen.
    • Nasenblutungen.
    • Varizenblutungen usw.

Beziehung zwischen Blutverlust und klinischen Symptomen

In Tab. 1 ist die Beziehung zwischen Blutvolumenverlust und klinischem Bild des hämorrhagischen Schocks bei einem jungen und sonst gesunden Patienten zusammengestellt.
Tab. 1
Beziehung zwischen Blutvolumenverlust und klinischen Symptomen. Die auftretenden Zeichen sind allerdings individuell unterschiedlich stark ausgeprägt. Vor allem reagieren Kinder und ältere Patienten empfindlicher auf geringere Blutvolumenverluste als gesunde Patienten. [Nach American College of Surgeons (ACS) Committee on Trauma 1993]
Stadium
I
II
III
IV
Blutverlust (ml)
>750 ml
750–1250 ml
1250–2000 ml
>2000 ml
Blutverlust (%)
<15 %
15–20 %
25–40 %
>40 %
Herzfrequenz
Normal
↑↑
↑↑↑
Blutdruck
Normal
Normal
↓↓
„Capillary refill“
Normal
↑↑
↑↑↑
Atemfrequenz
Normal
↑↑
↑↑↑
Urinproduktion
Normal
ZNS
Erregung +
Erregung ++
Lethargie
Insofern sind die Beurteilung und Steuerung des intravasalen Volumenstatus bei Patienten mit einem hämorrhagischen Schock von großer Bedeutung. Das intravasale Flüssigkeitsdefizit führt zu einer Verminderung des zentralen Blutvolumens, bestehend aus dem zirkulierenden Blutvolumen der Lungenstrombahn und der Herzhöhlen. Aufgrund der reduzierten biventrikulären enddiastolischen Füllung resultiert eine geringere myokardiale Vordehnung beider Ventrikel. Gemäß dem Frank-Starling-Mechanismus führt dies zu einer Reduktion der Schlagvolumina beider Ventrikel. Kann dies nicht durch eine Frequenzsteigerung kompensiert werden, fallen Herzzeitvolumen und arterieller Blutdruck konsekutiv ab.
Cave
Negative Effekte einer forcierten Volumengabe bzw. einer Volumenüberladung bei vermuteter Hypovolämie sind die mögliche Einschränkung des pulmonalen Gasaustausches mit Entstehung eines Lungenödems sowie eine myokardiale Gefügedilatation mit konsekutivem Pumpversagen.
Um einen hämorrhagischen Schock zu diagnostizieren und v. a. den Schweregrad des Schockzustands differenzieren zu können, können folgende diagnostische Methoden von Nutzen sein:

Hämodynamik

Herzfrequenz
In der Frühphase ist die Hypovolämie schwer zu erkennen, da Herzfrequenz und Blutdruck bei Verlusten von ca. 10 % des Blutvolumens zunächst ansteigen. Bei weiteren Blutverlusten entwickelt sich eine Tachykardie, und der arterielle Blutdruck fällt ab. Beim hämorrhagischen Schock gilt: Je größer der Blutverlust, desto höher die Herzfrequenz. Allerdings steigt die Herzfrequenz meist nicht über 150/min an. Wird ein kritischer Volumenverlust überschritten, fällt im dekompensierten hämorrhagischen Schock die Herzfrequenz innerhalb kurzer Zeit progredient ab, bis letztendlich eine Bradykardie bzw. Asystolie eintritt.
Blutdruck
Ein systolischer Blutdruck von <80–90 mm Hg bzw. ein arterieller Mitteldruck von <50 mm Hg gilt als Indikator für einen kritischen Kreislaufzustand. Anhaltende systolische Blutdruckwerte von <70 mm Hg können die Koronardurchblutung beeinträchtigen und führen zu Myokardischämie und myokardialem Pumpversagen, das wiederum wesentlich zur Irreversibilität eines Schockzustands beiträgt.
Isoliert betrachtete Blutdruckwerte haben allerdings eine begrenzte Aussagekraft. Zum Einen sind die kritischen Grenzen des Perfusionsdruckes für die einzelnen Organe nicht genau definiert. Zum Anderen ist im Schockzustand wegen der Zentralisation der Blutdruck in einer zentralen Arterie häufig deutlich höher als in einer peripheren Arterie. Vor diesem Hintergrund kann die Überwachung des Schockzustands/Blutverlustes sowie der Erfolg der Therapiemaßnahmen nicht allein anhand der Höhe des Blutdrucks definiert werden.
Die Schwere des hämorrhagischen Schocks darf nicht allein anhand der Höhe des systolischen Blutdrucks abgeschätzt werden!
Herzzeitvolumen
Das Herzzeitvolumen, meist gemessen nach der Thermodilutionsmethode, ist der entscheidende Parameter im Schockzustand, weil er Aussagen über die Größe des Blutflusses ermöglicht. Im Frühstadium des Schocks liegt das Herzzeitvolumen, bedingt durch die sympathoadrenerge Kompensationsreaktion, oft im Normbereich, fällt jedoch mit zunehmendem Blutverlust ab.
Volumenreagibilität
Im klinischen Bereich werden verschiedene Parameter des makrohämodynamischen Monitorings, wie die Erfassung von Blutdruck, Herzzeitvolumen, kardiale Füllungsdrücke (z. B. zentraler Venendruck), die echokardiographische Quantifizierung der linksventrikulären enddiastolischen Fläche oder die Bestimmung des globalen enddiastolischen Volumens mittels Thermodilution, zur Abschätzung der kardialen Vorlast und der Steuerung der Flüssigkeitstherapie herangezogen.
Neben der klassischen Überwachung gewinnen zunehmend dynamische Parameter an Bedeutung. In zahlreichen experimentellen und klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass sie eine bessere Vorhersage erlauben, ob ein Patient tatsächlich noch Volumenbedarf hat bzw. ob der Patient nach der Volumengabe sein Schlagvolumen steigern kann und damit von der Volumentherapie tatsächlich profitiert. Beispielsweise sind große Schwankungen der arteriellen Druckkurve unter der Beatmung ein Maß für positive Volumenreagibilität, d. h. für den positiven Effekt von infundierter Flüssigkeit auf das Schlagvolumen. In den vergangenen Jahren wurde eine ganze Reihe verschiedener dynamischer Parameter zur Abschätzung der Volumenreagibilität untersucht (Grünewald et al. 2012; Monnet und Teboul 2013; Renner et al. 2012) – Auswahl:
  • Schlagvolumenvariation (SVV),
  • Pulsdruckvariation (PPV),
  • systolische Druckvariation (SPV) oder
  • plethysmographischer Variabilitäts-Index (PVI).

Metabolismus

Der Schockzustand gilt noch als kompensiert, solange durch die aerobe und anaerobe Glykolyse noch ausreichend ATP für den Funktionsstoffwechsel bereitgestellt werden kann (Vincent und De Backer 2004). Erst wenn dies nicht mehr möglich ist, d. h. nicht mehr ausreichend ATP für die Zellfunktion und -struktur zur Verfügung steht, treten irreversible Schäden der Gewebe auf. Eine entscheidende Rolle spielt hierbei die Zeit:
Je länger der Schockzustand andauert, desto ausgeprägter die zellulären Schädigungen und desto größer die Gefahr der Irreversibilität!
Laktat, „base excess“, Bikarbonat
Ein erhöhtes Serumlaktat (>2 mmol/l), ein niedriger „base excess“ (unter –5 mmol/l) und/oder ein niedriges Bikarbonat (<20 mmol/l) sind Zeichen der globalen Ischämie bzw. Hypoxie infolge des reduzierten Herzzeitvolumens, die mit der Sterblichkeit des Patienten korrelieren. Wichtiger als die absoluten Initialwerte scheint der weitere Verlauf der Werte zu sein: Je länger Laktat erhöht und „base excess“ sowie Bikarbonat erniedrigt sind, desto höher ist die Sterblichkeit von Patienten im hämorrhagischen Schock. Umgekehrt ist aber auch ein schneller Abfall von Laktat und Normalisierung von „base excess“ und Bikarbonat ein günstiger Prognosefaktor.
Aus diesem Grund wird die Laktatclearance (>10 % Abfall pro Stunde) für die Steuerung der hämodynamischen Therapie empfohlen (Napoli und Seigel 2011).
Zentralvenöse Sauerstoffsättigung
Die Höhe der zentralvenösen Sauerstoffsättigung steht in direkter Beziehung zum Herzzeitvolumen: Je geringer die zentralvenöse Sauerstoffsättigung, desto niedriger das Herzzeitvolumen bei konstanter Sauerstoffextraktion. Unter der Voraussetzung nahezu gleichbleibender Inotropie lässt sich insofern bei reduzierter zentralvenöser Sauerstoffsättigung auf ein reduziertes Schlagvolumen respektive reduziertes intravasales Blutvolumen schließen, sodass die Therapieentscheidung zur weiteren Volumensubstitution gestützt wird.
Endexspiratorischer Kohlenstoffdioxidpartialdruck (pCO2)
Fällt das Herzzeitvolumen ab, so wird auch weniger CO2 ausgeatmet, und der endexspiratorische pCO2 fällt ab. Im schweren hypovolämischen Schock mit einem Minimalkreislauf kann in Abhängigkeit vom Herzzeitvolumen der pCO2 sogar bis auf 10 mm Hg abfallen. Wird Volumen zugeführt und steigt hierdurch das Herzzeitvolumen wieder an, so wird auch wieder mehr pCO2 ausgeatmet, und das endexspiratorische pCO2 steigt entsprechend wieder an. Insofern kann mit der kontinuierlichen Kapnometrie der Erfolg therapeutischer Maßnahmen beim schweren hypovolämischen Schock grob „überwacht“ werden.
Hämatokrit
Bei akuten Blutverlusten korreliert der Hämatokrit nur schlecht mit dem Ausmaß des Blutvolumenverlustes, da sich die relativen Anteile von Plasma und Zellvolumen zunächst nicht wesentlich ändern. Wenngleich eine Hypovolämie infolge des akuten Blutverlustes vorliegt, werden initial falsch-hohe Hämotokritwerte gemessen. Ohne relevante Flüssigkeitszufuhr würde der Hämatokrit erst im Verlauf von 8–12 h abnehmen, sobald die Niere mit einer effektiven Natrium- und Wasserretention beginnen würde.
„Eselsbrücke“:Trinkt man aus einem Glas Orangensaft die Hälfte aus, so enthält die übrig gebliebene Glashälfte immer noch die gleiche Saftkonzentration (≈ normaler Hämatokrit). Erst durch das Auffüllen mit klarem Wasser tritt eine Verdünnung ein (≈ Anämie).
Jeder Patient im hämorrhagischen Schock erhält aber spätestens nach Eintreffen des Notarztes eine Flüssigkeitssubstitution mit kristalloiden und/oder kolloidalen Infusionslösungen, sodass der Effekt dieser therapeutischen Maßnahmen bei der Interpretation beachtet werden muss, denn die Zufuhr erythrozytenfreier Volumenersatzmittel erniedrigt zwangsläufig den Hämatokritwert.
In der initialen Phase der Hypovolämie gibt der falsch-hohe Hämatokritwert den Erythrozytenmangel nicht korrekt wieder. Umgekehrt gilt: Der Abfall des Hämatokritwerts unter der Zufuhr erythrozytenfreier Infusionslösungen beruht auf einem Verdünnungseffekt und darf nicht als Zeichen eines anhaltenden Blutverlustes interpretiert werden.

Urinausscheidung

Mit dem Abfall des Herzzeitvolumens im Schock nehmen auch die Urinausscheidung und die Ausscheidung von Natrium ab, während die Urinosmolarität ansteigt. Im schweren Schock tritt eine Anurie auf. Eine Urinausscheidung von >0,5–1 ml/kg KG/h weist auf eine höchstwahrscheinlich ausreichende Nierendurchblutung bzw. ausreichenden Volumenstatus hin.

Bildgebung

Zum modernen diagnostischen Standard von Patienten mit einem (unklaren) hämorrhagischen Schock gehört initial die systematische, sonographische Untersuchung nach dem sog. Focused Assessment with Sonography for Trauma (FAST)-Konzept (Rohrig et al. 2011). Insbesondere nach Abdominaltrauma sollte aufgrund der hohen Sensitivität und Spezifität in der Diagnostik intraabdomineller Verletzungen aber zusätzlich die Mehrschicht-Spiral-CT durchgeführt werden.

Therapie des hämorrhagischen Schocks

Allgemeine Übersicht

Für eine erfolgreiche Therapie muss der Schock frühzeitig überwunden werden. Vorrangiges Ziel ist die Wiederherstellung einer ausreichenden Herz-Kreislauf-Funktion und Organdurchblutung (Larsen 2011). Häufig sind therapeutische Maßnahmen nur dann wirksam, wenn auch rasch die Ursache des Schocks beseitigt wird. Dies gilt ganz besonders für schwere Traumata, bei denen die Blutungen so massiv sind, dass die Volumenzufuhr mit den Verlusten nicht Schritt halten kann: In dieser Situation muss umgehend eine operative Blutstillung oder zumindest eine chirurgische Blutungskontrolle (Damage-control-Konzept) erfolgen, auch wenn der Schockzustand durch therapeutische Maßnahmen noch nicht kompensiert werden konnte.
Wichtigste Maßnahmen beim hämorrhagischen Schock sind die (meist operative) Blutstillung und der ausreichende Ersatz von Volumen!

Volumentherapie

Jahrzehntelang galt die Infusion großer Flüssigkeitsmengen als therapeutischer Goldstandard in der Behandlung des hämorrhagischen Schocks. Jedoch kann eine übermäßige Flüssigkeitszufuhr in einer unkontrollierbaren Blutungssituation zu Verdünnungseffekten, einer zusätzlichen Beeinträchtigung der Gerinnung und Störung der Gerinnselbildung führen, sodass daraus nach Erhöhung des arteriellen Blutdrucks durch die Infusionstherapie ein noch stärkerer Blutverlust resultieren kann (Ertmer et al. 2011).
Alternativ steht für die Volumentherapie der Einsatz einer hypertonen-hyperonkotischen Infusionslösung zur Verfügung. Ziel dieser sog. „small volume resuscitation“ ist es, bereits in der Frühphase der Traumaversorgung trotz nur geringer Flüssigkeitssubstitution eine Normalisierung von Makro- und Mikrohämodynamik zu erzielen. Aufgrund einer schlagartigen Erhöhung der Plasmaosmolalität kommt es zum Einstrom von Flüssigkeit aus dem Interstitium in den Intravasalraum und damit zur Kreislaufstabilisierung.

Physiologie

Blut ist ein komplexes Organ, das u. a. den Organismus mit Sauerstoff, Flüssigkeit und Nährstoffen versorgt sowie Gerinnungsfaktoren und Thrombozyten enthält. Ein Erwachsener verfügt über ca. 5–6 l Blut (ca. 70–80 ml/kg KG). Bei einem akuten Blutverlust muss dieser mit Komponenten des Blutes, v. a. Flüssigkeit, schnellstmöglich ausgeglichen werden. Die Menge und Wahl des Volumen- oder Blutersatzes hängt v. a. von der Schwere des Blutverlustes ab (Tab. 2).
Tab. 2
Wahl des Volumen- oder Blutersatzes in Abhängigkeit von der Menge des Blutverlustes
Höhe des Blutverlustes
Ersatz
10–20 %
Kristalloide
20–30 %
Zusätzlich Kolloide
30–40 %
Zusätzlich Erythrozytenkonzentrate
40–50 %
Zusätzlich Frischplasma
60–80 %
Zusätzlich Thrombozytenkonzentrate
Der menschliche Körper besteht zu ca. 60 % aus Wasser, von dem ca. 1/3 extrazellulär und 2/3 intrazellulär vorliegen. Der extrazelluläre Pool wiederum liegt zu 75 % interstitiell und zu 25 % intravasal vor (Abb. 3). Innerhalb des extrazellulären Pools ist eine schnelle Umverteilung möglich. Alle in Wasser gelösten Ionen wie Proteine oder Elektrolyte können Wasser binden und erzeugen so einen osmotischen Druck. Der intravasale Anteil wird v. a. durch den kolloidosmotischen Druck der Plasmaproteine, die den Intravasalraum nicht verlassen können, aufrecht erhalten. Sie binden Wasser und verhindern so eine Umverteilung in den extravasalen, interstitiellen Raum. Wasser und Elektrolyte können jedoch das Gefäßsystem frei verlassen.
Es stehen zwei große Gruppen von Volumenersatzmitteln zur Verfügung. Wichtigste Eigenschaft zur Differenzierung von kristalloiden und kolloidalen Volumenersatzmitteln ist der Volumeneffekt, definiert als der Anteil des infundierten Volumens, welches tatsächlich intravasal verbleibt.

Kristalloide Infusionslösungen

Kristalloide Infusionslösungen sind Elektrolytlösungen, die keinen kolloidosmotischen Druck aufbauen können, da die Elektrolyte nur zu 25 % im Intravasalraum verbleiben und zu 75 % in den Extravasalraum umverteilt werden (Volumeneffekt 25 %). Zentrale Probleme von Kristalloiden sind die ggf. unphysiologischen Chloridkonzentrationen und die Gefahr einer Verdünnungsazidose.
Ein einfaches Kristalloid ist die isotonische (= normoosmolare) Natriumchloridlösung. Chlorid übernimmt hier die Aufgaben der negativ geladenen Plasmaproteine. Diese unphysiologische hohe Chloridkonzentration supprimiert aber zum Einen das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System, und zum Anderen ist die Niere physiologischerweise nicht in der Lage, so hohe Chloridmengen wieder zu eliminieren (→ renale Chloridintoleranz). Aus diesem Grund gibt es Vollelektrolytlösungen (z. B. Ringer-Laktat-Lösung), die sich an der Ionenverteilung des Blutes orientieren (sog. balancierte Elektrolytlösungen).
Die Säuresalze Azetat, Laktat oder Malat können Protonen aufnehmen und minimieren; dadurch besteht die Gefahr einer Verdünnungsazidose mit nachfolgender kompensatorischer Alkalose. Laktat wird allerdings in der Leber unter hohem Sauerstoffverbrauch verstoffwechselt und würde bei einer bereits bestehenden Laktatazidose im Rahmen des Schocks weiter ansteigen, weshalb azetat- oder malathaltige Vollelektrolytlösungen bevorzugt werden sollten.
Durch Zufuhr zu großer Mengen von Kristalloidlösungen kann die interstitielle Flüssigkeitsansammlung den pulmonalen Gasaustausch, die Darmperfusion und die Sauerstoffversorgung der Gewebe beeinträchtigen.
Glukoselösungen haben nur einen minimalen Volumeneffekt und verteilen sich rasch im Interstitium. Sie spielen bei der Volumentherapie des Erwachsenen keine Rolle. Glukoselösungen sind auf die Therapie oder Prophylaxe (insbesondere Neugeborene) einer Hypoglykämie, aber auch bei hypertoner Dehydradation mit Hypernatriämie beschränkt, da Glukose komplett zu Wasser verstoffwechselt wird, wobei allerdings ein zu schnelles Absinken der Natriumkonzentration zu Hirnödemen und zentraler pontiner Myelinolyse führen kann.

Kolloidale Infusionslösungen

Kolloidale Lösungen beinhalten hochmolekulare Substanzen wie Proteine oder Polysaccharide, die Wasser durch ihren kolloidosmotischen Druck binden und das Gefäßsystem nicht verlassen können, sodass zumindest bei intakter Kapillar-Endothel-Barriere nahezu 90–100 % der infundierten Menge intravasal zur Verfügung stehen (Volumeneffekt bis zu ca. 100 %).
Häufig verwendete Kolloide sind Derivate der Hydroxyethylstärke (HES), die nach Molekulargewicht (kDa) und molarem Substitutionsgrad (Anzahl der Seitenketten) eingeteilt werden (z. B. HES 130/0,4 6 %). Je schwerer und verzweigter die Stärkemoleküle vorliegen, desto länger hält die Wirkung an, desto mehr unerwünschte Arzneimittelwirkungen sind aber auch zu befürchten. HES wird langsam durch Serumamylasen abgebaut, bis es renal abfiltriert werden kann (<50 kDa). Über die Anlagerung an Thrombozyten hemmt HES die Thrombozytenaggregation. Zusätzlich kann HES die Polymerisation von Fibringerinnseln stören, sodass bei zu großen Mengen (>30–40 ml/kg KG/Tag) die Blutgerinnung kompromittiert wird.
Weiterhin können sich große Mengen HES in Zellen des retikuloendothelialen Systems einlagern und darüber hinaus zu Juckreiz und zu akutem Nierenversagen führen.
Hydroxyethylstärke (HES)
HES-haltige Infusionslösungen sollen nur für die Behandlung einer Hypovolämie aufgrund akuten Blutverlustes verwendet werden, wenn die Gabe von kristalloiden Infusionslösungen allein nicht als ausreichend betrachtet wird.
HES-haltige Infusionslösungen sind kontraindiziert bei Sepsis, Verbrennungen, eingeschränkter Nierenfunktion oder bei Nierenersatztherapie, intrakranieller oder zerebraler Blutung, bei kritisch kranken Patienten (die Regel auf der Intensivstation), Dehydratation, schwerer Gerinnungsstörung, schweren Leberfunktionsstörungen (Quelle: Rote-Hand-Brief „Anwendungsbeschränkung für HES“, 12.11.2013. http://www.akdae.de/Arzneimittelsicherheit/RHB/Archiv/2013/20131118.pdf).
Andere Kolloide sind Dextrane und Gelatinelösungen, die aber ebenso aufgrund des Risikos von anaphylaktischen Reaktionen nur zurückhaltend eingesetzt werden dürfen. Albuminlösungen werden zwar in der Pädiatrie zur Volumensubstitution weit verbreitet eingesetzt, finden jedoch im Erwachsenenbereich in Deutschland aktuell selten Anwendung.
Volumentherapie im hämorrhagischen Schock
Zum Ersatz größerer Mengen Volumen beim hämorrhagischen Schock sind primär kristalloide Lösungen indiziert. Aufgrund der spezifischen Nebenwirkungen von isotoner Kochsalzlösung (Verdünnungsazidose) sollten als Kristalloide v. a. azetat- oder malathaltige balancierte Elektrolytlösungen eingesetzt werden.
Bei den kolloidalen Lösungen sind prinzipiell HES, Gelatine und Albumin verfügbar, die jedoch nur nach individueller Nutzen-Risiko-Abwägung angewendet werden sollten.

„Small volume resuscitation“

Im Rahmen einer „small volume resuscitation“ wird eine hyperosmolare-hyperonkotische Infusion gegeben, um freie Flüssigkeit aus dem Gewebe in den Intravasalraum zu ziehen. Die Mikro- und Makrozirkulation werden initial verbessert. Bei diesem Konzept erfolgt die initiale Therapie des schweren hämorrhagischen Schocks durch rasche Infusion geringer Volumina (4 ml/kg KG bzw. 250 ml beim Erwachsenen). Hierfür stehen hyperosmolare Kristalloide (z. B. NaCl 7,2 %) zur Verfügung, die mit hyperonkotischen kolloidalen Lösungen (z. B. HES 10 % 130/0,42) kombiniert werden, um mit einem minimalen Infusionsvolumen nahezu eine Verdoppelung des infundierten Volumens zu erreichen (Volumeneffekt ca. 200 %). Hypertone Lösungen scheinen aber keine Reduktion der Sterblichkeit zu erreichen (Rossaint et al. 2010).
Der in der Übersicht genannte Rote-Hand-Brief „Anwendungsbeschränkung für HES“ vom 12.11.2013 schließt die hyperosmolaren-hyperonkotischen Infusionslösungen mit ein. Vor diesem Hintergrund wird die „small volume resuscitation“ in naher Zukunft weiter an Bedeutung verlieren und bedarf einer individuellen Nutzen-Risiko-Abwägung.

Permissive Hypotension

Bei Traumata mit initial unstillbarer Blutung in den Bauch- oder Brustraum wird ein zurückhaltender Volumenersatz mit permissiver Hypotension (systolischer Blutdruck von 70–80 mm Hg, mittlerer arterieller Blutdruck <50 mm Hg) empfohlen, um weitere Blutverluste durch den ansteigenden Blutdruck zu vermeiden. Weitere Ziele dieser Strategie sind
  • die Unterstützung der Thrombusbildung,
  • die Verringerung der Gefahr frühzeitiger Gerinnselablösung und
  • die Vermeidung der iatrogenen Dilution.
Bei diesem Konzept sind allerdings mögliche Begleiterkrankungen wie koronare Herzkrankheit, zerebrovaskuläre Erkrankungen oder Traumata mit Schäden bzw. Eingriffen am zentralen Nervensystem kritisch zu berücksichtigen.

Vasopressoren

Für die Primärtherapie des hämorrhagischen Schocks sind vasopressorisch wirkende Katecholamine nicht indiziert, da bereits eine kompensatorische Vasokonstriktion vorliegt. Wenn jedoch im Rahmen eines hämorrhagischen Schocks die arterielle Hypotension trotz massiver Volumensubstitution nicht beherrschbar ist, sollte präferenziell ein α1-Adrenorezeptorenagonist wie Noradrenalin mit einer initialen Dosierung von 0,05 μg/kg KG/min eingesetzt werden. Darüber hinaus gibt es aber auch Situationen, in denen eine eingeschränkte Effektivität von Katecholamingaben in der Endphase des Schockgeschehens zu beobachten ist, sodass deren Einsatz speziell in der fortgeschrittenen Phase limitiert ist und ein protrahierter Schock mit irreversiblem Kreislaufversagen droht (Hollenberg 2011).
Eine Alternative in diesem Zusammenhang stellt Arginin-Vasopressin dar, das durch mindestens 4 bislang bekannte Mechanismen den Blutdruck wieder herstellen kann:
  • Modulation der ATP-abhängigen Kalium-Kanäle,
  • Aktivierung der V1-Rezeptoren,
  • Beeinflussung des Stickstoffmonoxid Stoffwechsels und
  • Potenzierung der Wirkung von adrenergen Substanzen (Wenzel et al. 2008).
Adrenalin spielt bei den meisten Traumapatienten keine Rolle, da es proarrhythmogene Wirkungen mit tachykarden Herzrhythmusstörungen und einen Anstieg des myokardialen Sauerstoffverbrauchs induziert.

Bluttransfusion

Allgemeines

Die begrenzten Ressourcen der aus freiwilligen Blutspenden gewonnenen Blutprodukte verpflichten jeden Arzt zu einer kritischen Indikationsstellung und einem besonders sorgfältigen Umgang von Blutkomponenten zur Transfusion. Entsprechend dem Transfusionsgesetz gemäß §§ 12a und 18 enthalten die Querschnitts-Leitlinien der Bundesärztekammer Empfehlungen zur Auswahl von Blutkomponenten und Plasmaderivaten, zu deren Indikationsstellung sowie zur therapeutischen Anwendung (Bundesärztekammer 2008).
Um potenzielle lagerungsassoziierte Schäden zu minimieren, müssen Erythrozytenkonzentrate (EK) bei +4 bis ±2 °C in speziell geeigneten Kühlschränken oder -räumen mit fortlaufender Temperaturregistrierung gelagert werden. Die Temperatur muss auch während des EK-Transports zwischen +1 und +10 ° C liegen. Nach der Transfusion ist die Konserventüte mit dem Restblut steril zu verschließen und 24 h bei +4 bis ±2 °C aufzubewahren.

Praktische Anwendung und Transfusionsrisiken

Die Identitätssicherung am Patientenbett umfasst die korrekte Zuordnung der Blutkonserve zum Patienten. Neben der Prüfung und Dokumentation von Blutgruppe, Konservennummer, Verfallsdatum und Unversehrtheit der Konserve muss zusätzlich unmittelbar vor Transfusion von jedem transfundierenden Arzt der AB0-Identitätstest („Bedside-Test“) beim Empfänger vorgenommen werden.
Da Sauerstoff im Blut schwer löslich ist, kommt den Erythrozyten als Träger des Hämoglobins eine entscheidende Rolle beim Transport von an Hämoglobin gebundenem Sauerstoff zu. Bei einem normalgewichtigen Erwachsenen führt die Gabe von einem EK zu einem Hämoglobinanstieg von ca. 1 g/dl bzw. des Hämotokritwertes um ca. 3 %.
Die Hauptursache für schwere Transfusionsreaktionen sind Verwechslungen. Daher ist die Patientenidentitätssicherung bei jedem Schritt der Transfusionsvorbereitung und Transfusionsdurchführung unerlässlich!
Die Transfusion von allogenen Blutkonserven bringt trotz der modernen Transfusionsmedizin und Blutpräparateherstellung eine Vielzahl von unterschiedlichen potenziell lebensbedrohlichen Risiken, Nebenwirkungen und Komplikationen mit sich (Klein et al. 2007). Hierzu zählen die in der Übersicht genannten Faktoren.
Risikien bei der Transfusion von allogenen Blutkonserven
  • Lagerungsassoziierte Erythrozytenschäden
  • Blutgruppeninkompatibilität
  • Unspezifische Immunreaktionen („febrile non-haemolytic transfusion reaction“)
  • Unspezifische Immunmodulationen („transfusion-related immune modulation“)
  • Infektionsgefahr von Viren, Bakterien und ggf. Prionen (selten)
Darüber hinaus zeigen seit einigen Jahren zahlreiche, meist retrospektive Studien (Bernard et al. 2009; Glance et al. 2011; Murphy et al. 2007; Rao et al. 2004) in nahezu allen klinischen Bereichen einen assoziativen Zusammenhang zwischen der Transfusion bereits von nur 1 oder 2 Blutkonserven und einer erhöhten Komplikationsrate, insbesondere
  • eine erhöhte Infektionsrate (z. B. Pneumonie, Sepsis),
  • eine erhöhte myokardiale und zerebrale Infarktrate,
  • längere Intensiv- und Krankenhausaufenthaltsdauer sowie
  • eine erhöhte perioperative Letalität.
Ursache und Wirkung sind hierbei nur schwer von einander zu trennen. Auf den ersten Blick könnte die „Transfusionspflichtigkeit“ ein einfacher Marker für einen allgemein schlechteren Gesundheitszustand und damit einhergehend für eine höhere Morbidität und Letalität darstellen. In nahezu allen verfügbaren Studien gelang es aber trotz der unterschiedlichen Begleitumstände und Risikoprofile der unterschiedlichen Patientenkohorten, die Bluttransfusion als unabhängigen Risikofaktor herauszuarbeiten.
Vor diesem Hintergrund ist ein rationales Vorgehen mit strenger Indikationsstellung und individueller Entscheidung notwendig.

Transfusionstrigger

Am „einfachsten“ wäre es im klinischen Alltag, den Transfusionstrigger nach dem typischen „Gießkannenprinzip“ für alle Patienten gleich bei einem Hämatokrit von z. B. 30 % anzusetzen. Nicht nur vor dem Hintergrund der oben genannten potenziellen Risiken und Komplikationen einer einzelnen Blutkonserve, sondern auch aufgrund zunehmend knapper Blutbankressourcen bei kontinuierlich ansteigendem individuellem Transfusionsbedarf aufgrund des zunehmenden Patientenalters, der Begleiterkrankungen und der komplexeren operativen Eingriffe verbietet sich solch ein liberaler pauschaler Transfusionsansatz.
Vielmehr limitieren bei dem einzelnen Individuum vorbestehende Begleiterkrankungen (z. B. kardiale, vaskuläre, pulmonale Erkrankungen) die individuelle Kompensationsfähigkeit bei akuter Anämie. Verschiedene Patienten haben in Abhängigkeit von ihren Begleiterkrankungen/Risikofaktoren einen individuell unterschiedlich niedrigen kritischen Schwellenwert des Sauerstoffangebotes, bei dem ein Ungleichgewicht zwischen Sauerstoffverbrauch und Sauerstoffangebot und damit eine anaerobe Stoffwechsellage eintritt.

Patienten mit gesunder Herz-Kreislauf-Funktion

Patienten mit einer unauffälligen Herz-Kreislauf-Funktion tolerieren einen normovolämischen Abfall der Hämoglobinkonzentration auf bis zu ca. (5–)6 g/dl ohne klinische Hinweise auf eine kritische Verminderung der globalen Sauerstoffversorgung (Lieberman et al. 2000). Bei Absinken der Hämoglobinkonzentration unter 6 g/dl können jedoch auch bei jungen, gesunden Personen EKG-Veränderungen auftreten, kognitive Funktionen und Gedächtnisleistungen beeinträchtigt sein sowie subjektiv Erschöpfung und Müdigkeit empfunden werden. Die Gabe von 100 % Sauerstoff wird daher als Sofortmaßnahme bei akuter Anämie empfohlen.
Eine Hämoglobinkonzentration von <5 g/dl muss in der Regel als kritischer Grenzwert und Indikation zur Transfusion von 1 EK angenommen werden (Carson et al. 2002).

Patienten mit kardiovaskulären Erkrankungen

Patienten mit kardiovaskulären Erkrankungen, besonders solche mit bekannter koronarer Herzkrankheit, Herzinsuffizienz oder zerebrovaskulärer Erkrankung, stellen eine Hochrisikogruppe dar. Solche Patienten können aufgrund der vorliegenden Gefäßsklerose ihren regionalen Blutfluss (z. B. koronarer Blutfluss bei KHK) bei reduziertem Sauerstoffgehalt im Rahmen eines hämorrhagischen Schocks nur unzuverlässig steigern. Liegen keine der in Tab. 3 genannten physiologischen Transfusionstrigger vor, dann werden Hämoglobinwerte von 7–8 g/dl bei stabilen kardiovaskulären Risikopatienten sehr gut toleriert (Carson et al. 2011).
Tab. 3
Physiologische Transfusionstrigger. (Adaptiert nach den Querschnittsleitlinien der Bundesärztekammer zur Therapie mit Blutkomponenten und Plasmaderivaten; Bundesärztekammer 2008)
Transfusionstrigger
Symptome
Kardiopulmonale Symptome
Tachykardie
Hypotension
Blutdruckabfall unklarer Genese
Dyspnoe
Ischämietypische EKG-Veränderungen
Neu auftretende ST-Senkungen oder ST-Hebungen
Neu auftretende Rhythmusstörungen
Echokardiogramm
Neu auftretende regionale Kontraktionsstörungen
Globale Indizes einer unzureichenden Sauerstoffversorgung
Anstieg der globalen O2-Extraktion >50 %
Abfall der O2-Aufnahme >10 % vom Ausgangswert
Abfall der gemischtvenösen O2-Sättigung <50 %
Abfall des gemischtvenösen pO2 < 32 mm Hg
Abfall der zentralvenösen O2-Sättigung <60 %
Laktazidose (Laktat >2 mmol/l + Azidose)

Management der Massivtransfusion im hämorrhagischen Schock

Nachdem in Abschn. 6 die allgemeinen Aspekte zur Bluttransfusion erörtert wurden, soll im Folgenden nun auf die spezielle Situation der Massivtransfusion bei Patienten im hämorrhagischen Schock eingegangen werden.
Da die massive Blutung mit einem hämorrhagischen Schock und einer Koagulopathie ein lebensbedrohliches Krankheitsbild darstellt, wird seit 2010 mit der Helsinki-Deklaration zur Patientensicherheit der Europäischen Gesellschaft für Anästhesiologie (ESA, European Society of Anaesthesiology) die Einführung eines klinikspezifischen Protokolls zur Behandlung einer Massivblutung gefordert (Grottke et al. 2013; Mellin-Olsen et al. 2010; Weber et al. 2013). Im Folgenden werden wichtige Bestandteile der Vorgehensweise bei einer Massivblutung am Beispiel des Universitätsklinikums Frankfurt vorgestellt (Stand Mai 2014; Weber et al. 2013).

Definition der Massivtransfusion

Die Massivtransfusion ist definiert als der Ersatz von mindestens einem Äquivalent des normalen Blutvolumens (75 ml/kg KG) des betroffenen Patienten [>10 Erythrozyten-Konzentrate (EK)] innerhalb von 24 h bezogen auf einen Erwachsenen mit normalem Körpergewicht. Weil diese Definition nur retrospektiv verwendbar ist, wird empfohlen, von der Entwicklung einer Massivtransfusion dann auszugehen, wenn die Transfusion von >5 EK pro Stunde notwendig ist und von einem weiteren Blutverlust ausgegangen werden muss. Das Erreichen der Blutstillung sowie eine ausreichende Gewebeoxygenierung sind dabei die übergeordneten therapeutischen Ziele.

Allgemeine organisatorische Maßnahmen

Während der Akutphase einer Massivblutung gilt es, mehrere Aufgaben gleichzeitig oder unmittelbar nacheinander abzuarbeiten. Das Vorliegen einer Verfahrensanweisung oder eines Massivtransfusionsprotokolls für Klinik, Labor und Blutbank wird empfohlen (Grottke et al. 2013; Mellin-Olsen et al. 2010; Nunez et al. 2010; Rossaint et al. 2010; Weber et al. 2013).
Beispiel einer Verfahrensanweisung/eines Massivtransfusionsprotokolls für Klinik, Labor und Blutbank des Universitätsklinikums Frankfurt
  • Erstellung eines Protokolls zur schnellen Bereitstellung von Blutprodukten
    • Schnelle Einsendung der Blutproben ins immunhämatologische Labor sicherstellen (Blutgruppenbestimmung, Antikörpersuchtest).
    • Etablierung eines Schemas zur blutgruppenungleichen, aber -kompatiblen Transfusion (ggf. zentrale Vorhaltung eines festen Sets für Massivtransfusion [z. B. 10 EK, 6 GFP (gefrorenes Frischplasma), 3 TK (Thrombozytenkonzentrate)].
    • Optimalerweise ausschließlich gekreuzte Erythrozytenkonzentrate transfundieren, schnelle Proben- und Patientenidentifikation (z. B. 2 namensgleiche Verletzte aus demselben Unfallfahrzeug), schnellstmögliche Umstellen auf AB0- und Rh-gleiche bzw. -kompatible Blutkomponenten.
  • Venöse Zugänge
    • Etablierung mehrerer großlumiger periphervenöser Zugänge.
    • Anlage von zentralen Venenkathetern (mehrlumig, ermöglichen Applikation von Katecholaminen über eigenes Lumen), Schleuse oder Shaldon-Katheter.
  • Monitoring
    • Laboranalysen (Blutgruppe, Antikörpersuchtest und Kreuzprobe, Hämoglobin, Hämatokrit, Leukozyten, Elektrolyte, konventionelle Gerinnungsanalyse (aPTT, INR, Quick, Thrombozytenzahl, Fibrinogen), Laktat.
    • Arterielle Kanülierung (arterielle Blutgasanalyse, invasive Blutdruckmessung).
    • Zentraler Venenkatheter (venöse Sauerstoffsättigung).
    • Temperatur [bestenfalls Körperkerntemperatur (Blase bzw. rektal)].
    • Blasendauerkatheter.
    • Echokardiographie (transthorakal, transösophageal) zur Überprüfung der Indikation für Inotropika und zur Abschätzung des Volumenstatus.
  • Vorhaltung und äußerst frühzeitige Verwendung von
    • Infusionswärmegeräten (Hotline, Level one).
    • Wärmedecken.
    • Verfahren zur autologen Hämotherapie (Cellsaver).
  • Dokumentation
    • Namen und Funktion der beteiligten Ärzte und Pflegekräfte.
    • Datum und Uhrzeit des Beginns der Massivtransfusion.
    • Vitale Indikation der Massivtransfusion.
    • Trigger für EK-Transfusion beschreiben, ebenso für TK und GFP bzw. Gerinnungsfaktorenkonzentrate.

Ziele bei der Massivtransfusion

Beim Management des Blutungsnotfalls und der Massivtransfusion sind die folgenden 4 Ziele als gleichwertig anzusehen und müssen daher parallel verfolgt werden.

Aufrechterhaltung der Normovolämie

Die Toleranzgrenze hinsichtlich einer Anämie ist höher als diejenige hinsichtlich eines abnehmenden zirkulierenden Blutvolumens. Vor diesem Hintergrund haben die Blutstillung und der Volumenersatz oberste Priorität.
  • Primäres Ziel ist die Blutstillung. Diese kann abhängig von Blutungsursache und patientenspezifischen Faktoren interventionell (z. B. Coiling), chirurgisch (ggf. Packing), pharmakologisch (z. B. PPSB bei Phenprocoumon-induzierter Blutung) oder durch Kombination dieser Methoden erfolgen.
  • Regelmäßige Reevaluation der Blutungsdynamik in enger interdisziplinärer Zusammenarbeit (Cave: okkulte Blutungen nach stumpfen Traumata).
  • Permissive Hypotension nach Ausschluss von Schädel-Hirn-Trauma oder KHK (systolischer Blutdruck 70–80 mm Hg, mittlerer arterieller Druck 50 mm Hg).
  • Regelmäßige Überprüfung von Urin (Volumen, Konzentration, ggf. Hämaturie).
  • Primär Verwendung von kristalloiden Infusionslösungen (restriktive Verwendung von Kolloiden und hypertonen/hyperonkotischen Lösungen).
  • EK und GFP gewärmt und über eigenen Schenkel transfundieren (GFP ab dem 6. EK im Verhältnis GFP:EK wie 1:1–2).
  • Rechtzeitig an die Transfusion von TK denken [<100.000/μl oder Verdacht auf (erworbene) Thrombozytenaggregationsstörung].

Bereitstellung von Sauerstoffträgern

Aufgrund der günstigen Effekte höherer Hämatokritwerte auf die primäre Hämostase ist es bei Patienten im hämorrhagischen Schock in der Akutphase sinnvoll, Zielhämoglobinwerte im Bereich von 9–10 g/dl anzustreben. Die Gabe von EK bei Hämoglobinwerten >10 g/dl ist nicht indiziert.
Sobald die Blutungssituation jedoch stabil ist, sind die in Abschn. 6.3 beschriebenen physiologischen Transfusionstrigger in Abhängigkeit des individuellen Risikoprofils wieder zu beachten, d. h. ein Zielhämoglobinwert von 6–8 g/dl ist bei stabilen Patienten in aller Regel ausreichend.

Korrektur physiologischer Rahmenbedingungen

Eine intakte Gerinnung ist an enge Rahmenbedingungen bezüglich Körpertemperatur, Hämatokrit, Säure-Basen-Haushalt und Plasmakalziumspiegel geknüpft (Lier et al. 2008; Wolberg et al. 2004).
Bei massivtransfundierten Patienten kann eine gestörte Thermoregulation durch die Narkose, die Exposition in einer kühlen Umgebungstemperatur und die Infusion nicht vorgewärmter Infusionslösungen und Blutprodukte begünstigt werden. Maßnahmen zur Vermeidung der Auskühlung und Erzielung der Normothermie müssen frühzeitig ergriffen werden (z. B. die Infusion vorgewärmter Lösungen, Anwendung von Infusionswärmegeräten).
Die schockbedingte Laktatazidose kann durch die Transfusion von gelagerten EK und citrathaltigen Blutprodukten aggraviert werden. Es muss ein pH-Wert ≥7,2 angestrebt werden (regelmäßige Überprüfung der Indikation für Natriumbikarbonat bzw. Hyperventilation), um eine azidosebedingte Beeinträchtigung der Hämostase und Thrombozytenfunktion als auch eine Minderaktivität aller Gerinnungsfaktoren zu vermeiden.
Im Rahmen der Massivtransfusion führt die zügige Transfusion von EK bzw. GFP durch die Zufuhr von Citrat und die Bindung mit Kalzium zu einer Hypokalzämie. Erniedrigte Plasmaspiegel des ionisierten Kalziums haben eine Beeinträchtigung der Hämostase zur Folge, sodass ein ionisiertes Kalzium >1–1,2 mmol/l angestrebt werden sollte. Ebenso führt ein erhöhtes Laktat zu einer linearen Abnahme des ionisierten Kalziums.
Die in Tab. 4 dargestellten Rahmenbedingungen müssen zur Aufrechterhaltung der Hämostase berücksichtigt werden.
Tab. 4
Rahmenbedingungen für die Aufrechterhaltung der Hämostase
Parameter
Angestrebter Wert
Körperkerntemperatur
>35 °C
pH-Wert
7,35–7,45
Ionisiertes Kalzium
>1–1,2 mmol/l
Hämatokrit
ca. 25–30 %

Diagnostik und Therapie einer Koagulopathie

Im hämorrhagischen Schock entwickeln sich häufig komplexe, in der Regel multifaktoriell bedingte Störungen der Blutgerinnung. Klinisch manifestiert sich die Gerinnungsstörung als diffuse Blutung, Petechien, Hämaturie sowie Blutungen aus Punktionsstellen.
Lagen vor dem Schock noch keine Störungen der Blutgerinnung vor, so kommen im Rahmen der Schocktherapie als wichtigste Ursachen der vermehrten Blutungsneigung folgende Faktoren in Frage:
  • Verlust und Verdünnung von Gerinnungsfaktoren,
  • Funktionsstörung von Gerinnungsfaktoren und Thrombozyten durch suboptimale Rahmenbedingungen,
  • disseminierte intravasale Gerinnung mit Verbrauchskoagulopathie,
  • hämolytische Transfusionsreaktion.
Eine Koagulopathie hat sich als unabhängiger Prädiktor für die Sterblichkeit nach einem hämorrhagischen Schock erwiesen. Deshalb wird die Erhaltung einer stabilen Gerinnungssituation als eine wichtige Voraussetzung angesehen, um die schockassoziierte Morbidität und Letalität zu reduzieren (Grottke et al. 2013; Lier et al. 2011; Rossaint et al. 2010; Schochl et al. 2010).
Blutstillung und aggressive Korrektur der hämostaseologischen physiologischen Rahmenbedingungen (Tab. 4) sind Grundvoraussetzungen für eine effiziente Hämotherapie. Die konventionelle Gerinnungsanalytik sollte um bettseitig verfügbare Verfahren zur Gerinnungsdiagnostik [Point-of-Care (POC)-Verfahren] erweitert werden (Meybohm et al. 2013; Weber et al. 2013). Die sich im 2. Schritt anschließende Hämotherapie sollte algorithmusbasiert erfolgen (Kap. Hämostase).
Diagnostik der Koagulopathie
Zwischen Laborparametern und dem tatsächlichem Ausmaß der Koagulopathie besteht nur eine mäßige Korrelation. Die Klinik ist absolut (mit)entscheidend!
  • Bei folgenden Ergebnissen der Standard-Gerinnungsanalytik ist mit einer beginnenden Koagulopathie zu rechnen:
    • aPTT 1,5-fach verlängert.
    • INR >1,5.
    • Thrombozyten <75.000/μl.
    • Fibrinogen <150 mg/dl (bei großer Wundfläche <200 mg/dl).
  • Bei folgenden Ergebnissen viskoelastischer Verfahren ist mit einer Koagulopathie zu rechnen:
    • Verlängerte „Clotting-Zeit“ (im ROTEM CTEXTEM >80 s, CTINTEM > 240 s).
    • Eingeschränkte Clot-Stabilität (im ROTEM MCFEXTEM/INTEM <50 mm) bzw. A10 < 40 mm, MCFFIBTEM <8–10 mm).
    • (Hyper)-Fibrinolyse (im ROTEM CLIEXTEM <85 %).
  • Bei folgenden Ergebnissen aggregometrischer Verfahren ist mit einer Koagulopathie zu rechnen:
    • Eingeschränkte Thrombozytenaggregation (im Multiplate ASPItest und/oder ADPtest <40 U).
Therapie der Koagulopathie
Gefrorene Frischplasmen (GFP) enthalten prinzipiell alle pro- und antikoagulatorischen Faktoren im physiologischen Gleichgewicht. Insofern erscheint die primäre Gabe von GFP zunächst intuitiv folgerichtig. Nach Aufbereitung von GFP beträgt die Konzentration der Gerinnungsfaktoren aber nur noch zwischen 70 und 100 %. Mit dem Auftauen der gefrorenen Plasmen nimmt die Konzentration der Gerinnungsfaktoren sogar weiter ab. Zudem ist die Fibrinogenkonzentration zu niedrig.
Vor diesem Hintergrund ist eine primär GFP-basierte Therapie der Koagulopathie als völlig unzureichend anzusehen. Vielmehr erfordert die Komplexität der zugrundeliegenden Koagulopathien ein zielgerichtetes sowie standardisiertes Vorgehen (Fries et al. 2009; Grottke et al. 2013; Meybohm et al. 2013; Murad et al. 2010; Rossaint et al. 2010; Schochl et al. 2010).
Therapeutisches Management bei Koagulopathie
  • Blutstillung (interventionell, chirurgisch, pharmakologisch).
  • Physiologische Rahmenbedingungen regelmäßig überprüfen und ggf. aggressiv korrigieren (Tab. 4).
  • Medikamentenanamnese berücksichtigen – Was ist bei welcher Vormedikation indiziert?
    • Aspirin: 0,3–0,4 μg/kg KG Minirin, ggf. TK-Transfusion,
    • duale Plättchenhemmung (Aspirin/Clopidogrel): 0,3–0,4 μg/kg KG Minirin, ggf. TK-Transfusion,
    • neue orale Antikoagulanzien (Dabigatran, Rivaroxaban, Apixaban): 30 IE/kg KG PPSB; bei Dabigatran Hämodialyse (Leitfaden der Arzneimittelkommission der deutschen Ärzteschaft 2012),
    • Marcumar: 30 IE/kg KG Prothrombinkomplexkonzentrate (PPSB),
    • Heparin: Protamin.
  • Frühzeitig potenzielle Hyperfibrinolyse therapieren (1–2 g Tranexamsäure).
  • GFP-Transfusion ab dem 6. EK.
  • Ratio GFP:EK 1:1,5–2, im hämorrhagischen Schock 1:1.
  • Potenzielles Fibrinogendefizit therapieren (25–75 mg/kg KG Fibrinogenkonzentrat).
  • Potenzielles extrinsisches Faktorendefizit therapieren (20–40 IE/kg KG PPSB, ggf. GFP-Transfusion); kein Antithrombin III parallel zu PPSB
  • TK-Transfusion (Thrombozytenzahl >50.000–100.000/μl anstreben).
    • Cave: Hereditäre (z. B. von Willebrand-Syndrom) oder erworbene Thrombozytopathien (z. B. ASS) werden in der Standardgerinnungsanalytik nicht abgebildet!
  • Ultima Ratio: Gabe von aktiviertem Faktor VII (rVIIa, 90 μg/kg KG) und/oder Faktor XIII-Konzentrat (1250–2500 IE).
Literatur
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Arzneimittelkommission der deutschen Ärzteschaft –AkdÄ (2012) Leitfaden der Arzneimittelkommission der deutschen Ärzteschaft (AkdÄ): Orale Antikoagulation bei nicht valvulärem Vorhofflimmern. Leitfaden der AkdÄ zum Einsatz der neuen Antikoagulantien Dabigatran (Pradaxa®) und Rivaroxaban (Xarelto®), Version 01. AkdÄ, Berlin, September 2012
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